江苏省届高三名校物理试题解析分项汇编第01期 专题05 机械能Word文档格式.docx

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mghD．mgh

2．【2014•启东中学第一学期期中】如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动，在移动过程中，下列说法正确的是（）

A．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和

B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

C．木箱克服重力做的功小于木箱增加的重力势能

D．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和

3．【2013•金陵中学第一学期期中】如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v匀速运动，现将质量为m的小物块对准木板的前端轻放，要使木板的运动速度保持不变，在物体开始接触木板到它与木板相对静止的过程中，需要对木板施加水平向右的力F，那么，在此过程中力F做功的数值为（已知物体与木板之间的动摩擦因数为μ）（）

B．

C．mv2D．2mv2

4．【2014•江苏省海门中学第一次诊断考试】如图所示，倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上，长为L、质量为m的均质软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端平齐，用细线将质量也为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，当软绳全部离开斜面时，物块仍未到达地面。

已知软绳与斜面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A．释放物块的瞬间，软绳的加速度为g（1－sinθ－μcosθ）

B．从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中，物块的加速度先增加后减少

C．从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中，软绳克服摩擦力做功为μmgLcosθ

D．软绳刚好全部离开斜面时的速度为

）g，显然，在从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中，Δm逐渐增大，加速度a应

二、多项选择题。

5．【2014•江苏省海门中学第一次诊断考试】如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，现将质量相同的两个小球（小球半径远小于碗的半径），分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时（）

A．两球的速度大小相等B．两球的机械能大小始终相等

C．两球对碗底的压力大小相等D．小球下滑的过程中重力的功率先增大后减小

考点：

本题主要考查了瞬时功率计算公式、动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的应用问题。

6．【2014•启东中学第一学期期中】如图，木块A放在木板B的左端，A、B间接触面粗糙，用恒力F将木块A拉到木板B的右端，第一次将B固定在水平地面上，第二次将B放在光滑水平地面上，则前后两个过程中相同的量是（）

A．物块A运动的加速度B．物块A的运动时间

C．力F对物块A做的功D．系统产生的摩擦热量

7．【2014•扬州市第一学期期中】如图所示，一辆货车通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物，货箱质量为M，货物质量为m，货车以速度v向左匀速运动，将货物提升高度h，则（）

A．货物向上做匀速运动B．箱中的物体对箱底的压力大于mg

C．图示位置时货车拉力的功率大于（M＋m）gvcosθD．此过程中货车拉力做的功为（M＋m）gh

解得：

WF＝（M＋m）gh＋

＞（M＋m）gh，故选项D错误。

本题主要考查了对运动的合成与分解、超重与失重、功与功率、功能关系的理解与应用问题。

8．【2014•南师附中第一学期期中】如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆AB，是按照从高度为h处以初速度v0平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点，现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下，已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时（）

A．小球的速率为

B．小球的速率为

C．小球在水平方向的速度大小为v0D．小球在水平方向的速度大小为

9．【2014•扬州市第一学期期中】如图所示，竖直光滑杆固定不动，弹簧下端固定，将滑块向下压缩弹簧至离地高度h＝0.1m处，滑块与弹簧不拴接，现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h，并作出其Ek-h图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，g取10m/s2，由图象可知（）

A．轻弹簧原长为0.2mB．小滑块的质量为0.1kg

C．弹簧最大弹性势能为0.5JD．小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4J

10．【2014•无锡市第一学期期中】如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，C端装有轻质定滑轮，OC与OA的夹角为60°

，轨道最低点A与桌面相切．一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘C的定滑轮两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放．不计一切摩擦．则（）

A．在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等

B．在m1由C点下滑到A点的过程中重力对m1做功的功率先增大后减少

C．若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝2m2

D．若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝3m2

10．BC解析：

球m1沿圆弧运动，其速度方向为圆弧的切线方向，由于绳不可伸长，因此球m2的速度大小应等于球m1的速度沿绳方向的分量大小，球m1速度的另一个分量则为垂直于球m1与C点连线（绳）方向，

11．【2013•金陵中学第一学期期中】如图所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O点，另一端与该小球相连，现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动到B点，已知OA长度小于OB长度，而弹簧处于A、B两位置时弹力大小相等，则（）

A．小球由A到B的过程可能一直在加速

B．小球由A到B的过程可能一直在减速

C．在A、B之间存在两个加速度等于重力加速度g的位置

D．小球由A到B的过程中，弹簧弹力做正功时物体运动的距离大于弹簧弹力做负功时物体运动的距离

本题主要考查了物体的受力分析、力与运动的关系、弹簧弹力做功以及综合分析能力问题。

三、计算题。

12．【2014•南师附中第一学期期中】质量为m＝1kg的物体，在水平拉力F（拉力方向与物体初速度方向相同）的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移为8m时物体停止，运动过程中Ek-x的图线如图所示，求：

（g取10m/s2）

⑴物体初速度v0的大小；

⑵物体和平面间的动摩擦因数μ；

⑶拉力F的大小。

13．【2014•扬州市第一学期期中】某同学玩“弹珠游戏”装置如图所示，S形管道BC由两个半径为R的1/4圆形管道拼接而成，管道内直径略大于小球直径，且远小于R，忽略一切摩擦，用质量为m的小球将弹簧压缩到A位置，由静止释放，小球到达管道最高点C时对管道恰好无作用力，求：

⑴小球到达最高点C的速度大小；

⑵若改用同样大小质量为2m的小球做游戏，其它条件不变，求小球能到达的最大高度；

⑶若改用同样大小质量为m/4的小球做游戏，其它条件不变，求小球落地点到B点的距离。

14．【2013•南师附中第一学期期中】如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高H，上端套着一个细环，棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg（k＞1），断开轻绳，棒和环自由下落，假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失，棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计，求：

⑴棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度；

⑵棒与地面第二次碰撞前的瞬时速度；

⑶从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对棒和环做的功分别是多少？

15．【2014•江苏省海门中学第一次诊断考试】如图所示，均匀光滑直杆AB长为L，可绕光滑固定转轴O转动，O距B点L/3处。

在水平杆的另一端A下摆经过的轨迹上安装光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门测量位置和转轴O的高度差h可以调节，有一质最为m的小球套在光滑杆上，重力加速度g取10m/s2。

⑴若杆的质量忽略不计，小球固定在杆OA的中点处，由静止释放杆，请写出光电门测量到的速度vA与高度差h的关系式；

⑵实际情况下杆的质量M不能忽略，拿走小球后重复实验，得到了如图所示的

与h关系图线．请写出杆绕O点转动时的动能Ek与vA的关系式；

⑶若杆的质量M＝3kg，小球m＝2kg固定在杆OA的中点处，将杆由水平位置静止释放，请根据计算分析在图丙中画出

与h关系图线。

本题主要考查了圆周运动、机械能守恒定律的应用及图象的理解与应用问题。

16．【2014•徐州市第一学期期中】如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。

水平桌面右侧有一竖直放置的轨道MNP，其形状为半径R＝1.0m圆环剪去了左上角120°

的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的数值距离是h＝2.4m。

用质量m1＝0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点，用同种材料、质量为m2＝0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块通过B点后做匀变速运动，其位移与时间的关系为x＝6t－2t2，物块飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道（不计空气阻力，g取10m/s2）。

求：

⑴物块m2过B点时的瞬时速度vB及与桌面间的滑动摩擦因数μ；

⑵若轨道MNP光滑，物块m2经过轨道最低点N时对轨道的压力FN；

＝×

－·

⑶若物块m2刚好能到达轨道最高点M，则释放m2后整个运动过程中其克服摩擦力做的功W。

16．解析：

⑴由题意质量为m2的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块通过B点后做匀变速运动，其位移与时间的关系为x＝6t－2t2可知，物块m2过B点时的瞬时速度为：

vB＝6m/s，加速度为：

a＝－4m/s2①

物块离开B点后在桌面上受重力m2g、桌面的支持力N和滑动摩擦力f作用，根据牛顿第二定律可知，在水平方向上有：

－f＝m2a②

在竖直方向上有：

N－m2g＝0③

根据滑动摩擦定律有：

f＝μN④

由①②③④式联立解得：

μ＝

＝0.4